[发明专利]一种自适应阈值的负载开关检测和识别方法及系统

说明书

本发明公开了一种自适应阈值的负载开关检测和识别方法，包括：对用户家庭用电的电流模拟信号和电压模拟信号进行采集；对所述电流模拟信号和电压模拟信号进行处理，获取电流数字信号和电压数字信号；根据所述电流数字信号和电压数字信号计算相邻两个周期的功率强度差值，并根据所述功率差值对负载进行分类；计算相邻两个周期的电流强度差值，并将所述电流强度差值与预设阈值进行比较，判断是否发生负载的开关事件；根据发生负载的开关事件后的电压数字信号和电流数字信号提取信号特征；以及根据所述信号特征对负载进行分类识别并输出负载类型。本发明根据不同负载功率进行分类，并设置不同的比较阈值，提高了对负载开启和关闭事件检测的准确率。

技术领域

本发明涉及电量计量领域，并且更具体地，涉及一种相自适应阈值的负载开关检测和识别方法及系统。

背景技术

智能电网是未来电网的发展目标，而智能电网的实现需要依赖于非侵入式负载识别技术的实现。非侵入式负载识别技术，需要完成对负载开关状态的检测，负载电气特征的提取以及负载识别。在非侵入式负载识别技术的实现上，由于负载的多样性及复杂性，很难找到一种方法能准确的检测出各类负载的开关状态。

目前，对于负载的开关检测的方法有很多，主要有波形匹配、电流法、功率法等，应用最普遍的是电流法和功率法，但由于负载的多样性与复杂性，无论采取哪种方法都无法保证准确性。存在的缺陷主要为:对于小功率的负载，常常出现漏检的情况甚至是检测不到开关事件的情况；对于大功率的负载常常出现多次检测开关的情况；没有一种方法能够兼顾各种功率负载的检测；负载开关事件检测不准确，基于开关事件检测后进行的负载电气特征提取和负载识别工作也就无法保证其准确性。

因此，如何提高负载开关事件检测和负载识别的准确度为急需解决的问题。

发明内容

本发明提供了一种自适应阈值的负载开关检测和识别方法，将非侵入式负载识别方法应用到智能家电用电量控制系统中，解决了负载开关检测和负载识别的准确度不高的问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种自适应阈值的负载开关检测和识别方法，所述方法包括：

对用户家庭用电的电流模拟信号和电压模拟信号进行采集；

对所述电流模拟信号和电压模拟信号进行处理，获取电流数字信号和电压数字信号；

根据所述电流数字信号和电压数字信号计算相邻两个周期的功率强度差值，并根据所述功率差值对负载进行分类；

计算相邻两个周期的电流强度差值，并将所述电流强度差值与预设阈值进行比较，判断是否发生负载的开关事件，其中所述预设阈值包括：大功率开事件预设阈值、大功率关事件预设阈值、中功率开事件预设阈值、中功率关事件预设阈值、小功率开事件预设阈值和小功率关事件预设阈值；

根据发生负载的开关事件后的电压数字信号和电流数字信号提取信号特征；以及

根据所述信号特征对负载进行分类识别并输出负载类型。

优选地，其中所述对所述电流模拟信号和电压模拟信号进行处理，获取电流数字信号和电压数字信号包括：

对所述电流模拟信号和电压模拟信号进行滤波处理得到经过滤波处理的电压模拟信号和电流模拟信号；以及

将经过滤波处理的电压模拟信号和电流模拟信号转换为电压数字信号和电流数字信号。

优选地，其中所述根据所述电流数字信号和电压数字信号计算相邻两个周期的功率强度差值，并根据所述功率差值对负载进行分类包括：

根据所述电流数字信号和电压数字信号计算每个采样点处的功率值；

根据所述采样点处的功率值计算每个周期的平均功率；